(57)【要約】【課題】高温時の強度・剛性・低比重化を維持したまま、燃焼残渣を低減する内燃機関の吸気系部品用樹脂組成物及び吸気系部品を提供すること。【解決手段】ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜５９ｗｔ%と、黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含むポリアミド樹脂組成物であって、  上記黒鉛粉末が、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径／平均厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜５９ｗｔ%と、黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含むポリアミド樹脂組成物であって、
上記黒鉛粉末が、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径／平均厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
【請求項２】
ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、ポリオレフィン系樹脂１〜４０ｗｔ%と、酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜４０ｗｔ%と、黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含むポリアミド樹脂組成物であって、
上記黒鉛粉末は、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径／平均厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
【請求項３】
上記ポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂又はポリエチレン系樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項４】
上記ポリアミド樹脂が、脂肪族ポリアミド樹脂又は芳香族ポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項５】
上記脂肪族ポリアミド樹脂が、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２及びナイロン６１２、ナイロン６/６６、ナイロン６/１１、ナイロン６/１２、ナイロン６/６６/１２から選ばれる単独又は併用された脂肪族ポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項４記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項６】
ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に準拠して測定される、曲げ弾性率が５．０ＧＰａ以上であり、かつ燃焼残渣測定試験において上記ポリアミド樹脂組成物由来の燃焼残渣が３％以下である請求項１から５の何れか１項に記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載のポリアミド樹脂組成物からなる成形品。
【請求項８】
請求項１から６の何れか１項に記載のポリアミド樹脂組成物からなる吸気系部品。
【請求項９】
エアダクト、レゾネータ、サイドブランチ、及びエアクリーナの何れか一つであることを特徴とする請求項８項記載の吸気系部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアミド樹脂組成物並びにそれからなる成形品及び吸気系部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の吸気系部品には、リサイクル性能に優れるポリプロピレン系樹脂が使われている。このとき、内燃機関の吸気系部品の高温時の強度や剛性を補うため、ポリプロピレン系樹脂にタルク等の無機フィラーを添加している。無機フィラーの添加量を増加させることにより、これらの特性を改善することができる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、無機フィラーを非常に多く配合すると、成形時の流動加工性が低下したり、充填不足が発生する等の問題があった。
近年の自動車技術においては材料面からの軽量化が求められおり、特に吸気系部品においては、比重が大きい無機フィラーの添加量を増やすと部品自体の重量が増えるために、無機フィラーの添加量を増やすことはできなかった。
更に近年のエンジンルーム内の省スペース化に伴う温度上昇から、ポリプロピレン系樹脂にタルク等の無機フィラーを配合しても高温時の強度・剛性が不足するという問題がある。
【０００４】
一方、サーマルリサイクル（燃焼によるエネルギー回収）の面から、燃焼残渣を低減する技術が求められており、この点からも無機フィラーの添加量を増やすことができなかった。
【０００５】
また、ガラス繊維は、通常使われているタルクと比較してアスペクト比が大きく、より少量で剛性の改質効果が得られる。しかし、ガラス繊維のような繊維状のフィラーを用いると成形時に反り変形が発生する。このため、板状フィラーであるマイカを使用して、反り変形を抑え、より少ないフィラーの添加量で同等以上の剛性を得ることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、燃焼残渣を減らすために、炭素繊維を使用する例もある（例えば、特許文献３及び４参照）。但し炭素繊維単体では成形時に反り変形が発生するため、無機成分を適量配合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−０２３１６４号公報
【特許文献２】特開平０５―０９６５３２号公報
【特許文献３】特開平０６―０４１３８９号公報
【特許文献４】特開２００７−１０００２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、一般的な無機フィラーを配合した樹脂と比較し、高温時の強度・剛性を維持したまま、燃焼残渣を増やさずに軽量かつ反り発生を改善する樹脂が求められていた。
従って、本発明の目的は、高温時の強度・剛性・低比重化を維持したまま、燃焼残渣を低減し得る内燃機関の吸気系部品用樹脂組成物及び吸気系部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究の結果、ポリアミド樹脂に対し、ポリオレフィン系樹脂及び黒鉛を特定量配合すると共に、これらを含む樹脂組成物中に、上記黒鉛粉末を特定のアスペクト比で分散させることにより、上記目的を達成できることを見出した。
即ち、本発明は、ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜５９ｗｔ%と、黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含むポリアミド樹脂組成物であって、
上記黒鉛粉末が、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径／平均厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とするポリアミド樹脂組成物（以下、第一発明のポリアミド樹脂組成物ともいう）を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、ポリオレフィン系樹脂１〜４０ｗｔ%と、酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜４０ｗｔ%と、黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含むポリアミド樹脂組成物であって、
上記黒鉛粉末は、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径／平均厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とするポリアミド樹脂組成物（以下、第二発明のポリアミド樹脂組成物ともいう）を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記ポリアミド樹脂組成物からなる成形品を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、上記ポリアミド樹脂組成物からなる吸気系部品を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高温時の強度・剛性・低比重化を維持したまま、燃焼残渣を低減し得る内燃機関の吸気系部品用樹脂組成物及び吸気系部品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１で製造したポリアミド樹脂組成物中における黒鉛の分散状態を示す写真である。
【図２】図２は、比較例２で製造したポリアミド樹脂組成物中における黒鉛の分散状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について、好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
先ず、第一発明のポリアミド樹脂組成物について説明する。
【００１６】
第一発明のポリアミド樹脂組成物は、（１）ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、（２）酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜５９ｗｔ%と、（３）黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含み、上記（３）黒鉛粉末が、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径／平均厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とするものである。
【００１７】
以下、第一発明のポリアミド樹脂組成物の各成分について説明する。
【００１８】
（１）ポリアミド樹脂について
（１）ポリアミド樹脂は、主鎖中に酸アミド結合（−ＣＯＮＨ−）を有するものであり、例えば、脂肪族ポリアミド樹脂、脂環族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、及びそれらの組み合わせ又は組み合わせに相当する（共）重合体から選ばれる樹脂を少なくとも１種類含むポリアミド樹脂が挙げられる。ポリアミド樹脂を構成するモノマー単位は、１種類であっても２種類以上であってもよい。
【００１９】
上記脂肪族ポリアミド樹脂、脂環族ポリアミド樹脂及び／又は芳香族ポリアミド樹脂としては、ラクタム、アミノカルボン酸、又はジアミンとジカルボン酸の組み合せから誘導されるポリアミド樹脂が挙げられる。
【００２０】
上記ラクタムとしては、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウロラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドン等を、上記アミノカルボン酸としては、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、９−アミノノナン酸、１１−アミノウンドデカン酸、１２−アミノドデカン酸等を挙げることができる。
【００２１】
上記のジアミンとジカルボン酸から誘導されるポリアミド樹脂の原料となるジアミンとしては、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ペプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカンジアミン、テトラデカンジアミン、ペンタデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、ヘプタデカンジアミン、オクタデカンジアミン、ノナデカンジアミン、エイコサンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、２，２，４／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、１，３／１，４−シクロヘキシルジアミン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン、（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）プロパン、１，３／１，４−ビスアミノメチルシクロヘキサン、５−アミノ−２，２，４−トリメチル−１−シクロペンタンメチルアミン、５−アミノ−１，３，３−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、ビス（アミノエチル）ピペラジン、ノルボルナンジメチレンアミン等の脂環式ジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等を挙げることができる。
【００２２】
上記のジアミンとジカルボン酸から誘導されるポリアミド樹脂の原料となるジカルボン酸としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカンジオン酸、トリデカンジオン酸、テトラデカンジオン酸、ペンタデカンジオン酸、ヘキサデカンジオン酸、オクタデカンジオン酸、エイコサンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸、１，３／１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキサンメタン−４，４’−ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４／１，８／２，６／２，７−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸等を挙げることができる。
【００２３】
これらのポリアミド樹脂の中でも、経済性、汎用性の観点から、脂肪族ポリアミド樹脂又は芳香族ポリアミド樹脂が好ましく、更に加工性、得られる物性バランスの観点から、脂肪族ポリアミド樹脂が特に好ましい。
尚、ポリアミド樹脂として、これらのポリアミドを、それぞれ単独で用いることもできるし、また、２種類以上を混合して用いることもできる。更に、２種類以上の組合せからなる共重合ポリアミドを用いることができる。
【００２４】
上記脂肪族ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリカプロアミド（ナイロン−６）、ポリアミノウンデカン酸（ナイロン−１１）、ポリラウリルラクタム（ナイロン−１２）、ポリヘキサメチレンジアミノアジピン酸（ナイロン−６６）、ポリヘキサメチレンジアミノセバシン酸（ナイロン−６１０）、ポリヘキサメチレンジアミノドデカン二酸（ナイロン−６１２）の如き重合体、カプロラクタム／ラウリルラクタム共重合体（ナイロン−６／１２）、カプロラクタム／アミノウンデカン酸共重合体（ナイロン−６／１１）、カプロラクタム／ヘキサメチレンジアミノアジピン酸共重合体（ナイロン−６／６６）、カプロラクタム／ヘキサメチレンジアミノアジピン酸／アミノドデカン二酸（ナイロン−６／６６／１２）、カプロラクタム／ヘキサメチレンジアミノアジピン酸／ラウリルラクタム（ナイロン−６／６６／１２）、カプロラクタム／ヘキサメチレンジアミノアジピン酸／ヘキサメチレンジアミノセバシン酸（ナイロン−６／６６／６１０）、及びカプロラクタム／ヘキサメチレンジアミノアジピン酸／ヘキサメチレンジアミノドデカン二酸（ナイロン−６／６６／６１２）等の（共）重合体等を挙げることができる。これらの脂肪族ポリアミド樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、また２種以上を混合して用いることもできる。
【００２５】
上記脂肪族ポリアミド樹脂の中でも、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１２、ナイロン６/６６、ナイロン６/１１、ナイロン６/１２、ナイロン６/６６/１２から選ばれる単独又は併用された脂肪族ポリアミドが好ましく、融点やコスト等の観点から、特に好ましくはナイロン６及びナイロン６６であり、最も好ましくはナイロン６である。
【００２６】
また、芳香族ポリアミド樹脂としては、芳香族系モノマー成分を少なくとも１種含む芳香族ポリアミド樹脂であり、溶融粘度を高めるためと結晶化速度を抑制するために用いられ、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジアミン、又は芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンを原料とし、これらの重縮合によって得られるポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００２７】
第一発明のポリアミド樹脂組成物における、（１）ポリアミド樹脂の配合量は、４０〜８０ｗｔ%であり、好ましくは４０〜７０ｗｔ%、特に好ましくは４０〜６０ｗｔ%である。配合量が４０ｗｔ％未満では、ポリアミド樹脂としてのマトリクス維持が困難となり耐熱性が不足し他物性も低下する。８０ｗｔ％を超えると、ポリオレフィンの配合量が少なくなり軽量化効果が得られない。
【００２８】
（２）酸変性ポリオレフィン系樹脂について
（２）酸変性ポリオレフィン系樹脂は、以下の第二発明の「（５）ポリオレフィン系樹脂について」の項で説明するポリオレフィン系樹脂を不飽和カルボン酸又はその酸無水物等により酸変性したものである。不飽和カルボン酸又はその酸無水物の具体例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、シス−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、シス−４−シクロヘキセン−１，２−無水ジカルボン酸等が挙げられる。中でも、無水マレイン酸又は無水イタコン酸が好ましい。あるいは酸アミド、酸エステル等の誘導体を用いてもよい。
【００２９】
第一発明のポリアミド樹脂組成物における、（２）酸変性ポリオレフィン系樹脂の配合量は、１〜５９ｗｔ%であり、好ましくは１０〜５０ｗｔ%、特に好ましくは２０〜４０ｗｔ%である。配合量が１ｗｔ％未満では、軽量化効果が期待できない。５９ｗｔ％を超えると、マトリクス樹脂がポリオレフィンとなり耐熱性低下及び物性低下が大きく好ましくない。
【００３０】
（３）黒鉛粉末について
第一発明のポリアミド樹脂組成物において、（３）黒鉛粉末は、第一発明のポリアミド樹脂組成物から得られる成形体の反り・変形を防止し、強度・剛性を付与する成分である。
【００３１】
（３）黒鉛粉末としては、板状で樹脂を補強させるという観点から、鱗片状黒鉛や膨張化黒鉛が好ましい。鱗片状黒鉛は、天然黒鉛を精錬し純度を上げ鱗片状に加工したものである。また膨張化黒鉛は、特殊な硫酸処理製造工程により一般の黒鉛よりも黒鉛粒子の層間を膨張化させたものである。これらの中でも、曲げ弾性率を向上させる補強フィラーとして、膨張化黒鉛が更に好ましい。
【００３２】
（３）黒鉛粉末は、第一発明のポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径/平均厚み）が平均３０以上３００未満、好ましくは平均３０以上２００未満、より好ましくは平均３０以上１５０未満で分散している。（３）黒鉛粉末のアスペクト比が平均３０未満では補強効果が十分に発揮されず、平均３００以上であれば、補強効果は十分に発揮できるものの耐衝撃性の低下が大きくなり、製品として割れ・折れが発生するため好ましくない。実用上、アスペクト比が平均１００付近であれば補強効果が十分にあり耐衝撃性とのバランスが取れ製品として実用化できる。尚、アスペクト比は、以下の方法により黒鉛粉末の平均粒径と平均厚みを求め、平均粒径／平均厚みをアスペクト比とする。
１．黒鉛粉末の平均粒径
無酸素雰囲気中（簡易的密閉容器内）の加熱炉で樹脂成分を昇華させた後の残渣分をＪＩＳ Ｒ １６２９に準じ、レーザー回折散乱法で測定する。
２．黒鉛粉末の平均厚み
射出成形された試験片を厚み方向から観察したSEM画像から黒鉛の厚みを測定する。
【００３３】
（３）黒鉛粉末としては、市販品を用いることもでき、その具体例としては、例えば、ＳＰ−１０、ＣＭＸ−２０Ｈ、ＳＰ―１７５（日本黒鉛工業社製）等が挙げられる。
【００３４】
第一発明のポリアミド樹脂組成物における、（３）黒鉛粉末の配合量は、１〜３０ｗｔ％であり、好ましくは１０〜２５ｗｔ％であり、特に好ましくは１５〜２５ｗｔ%である。配合量が１ｗｔ％未満では、反り低減効果が期待できずかつ剛性不足となる。３０ｗｔ％を超えると、組成物又は組成物から得られる成形体自体の密度が大きくなり（重くなる）、黒鉛粉末を用いる利点（低密度）が損なわれる。
次に、第二発明のポリアミド樹脂組成物について説明する。
【００３５】
第二発明のポリアミド樹脂組成物は、（４）ポリアミド樹脂４０〜８０ｗｔ%と、（５）ポリオレフィン系樹脂１〜４０ｗｔ%と、（６）酸変性ポリオレフィン系樹脂１〜４０ｗｔ%と、（７）黒鉛粉末１〜３０ｗｔ%とを含むポリアミド樹脂組成物であって、
上記（７）黒鉛粉末は、上記ポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（粒径／厚み）が平均３０以上３００未満で分散していることを特徴とする。
【００３６】
以下、第二発明のポリアミド樹脂組成物の各成分について説明する。第二発明について、特に説明しない点については、前述した第一発明に関して詳述した説明が適宜適用される。
【００３７】
（４）ポリアミド樹脂について
（４）ポリアミド樹脂としては、第一発明の「（１）ポリアミド樹脂について」の項で例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００３８】
（４）ポリアミド樹脂の中では、第一発明の（１）ポリアミド樹脂と同様に、経済性、汎用性の観点から、脂肪族ポリアミド樹脂又は芳香族ポリアミド樹脂が好ましく、更に加工性、得られる物性バランスの観点から、脂肪族ポリアミド樹脂が特に好ましい。
【００３９】
第二発明のポリアミド樹脂組成物における、（４）ポリアミド樹脂の配合量は、４０〜８０ｗｔ%であり、好ましくは４０〜７０ｗｔ%、特に好ましくは４０〜６０ｗｔ%である。配合量が４０ｗｔ％未満では、ポリアミド樹脂としてのマトリクス維持が困難となり耐熱性が不足し他物性も低下する。８０ｗｔ％を超えると、ポリオレフィンの配合量が少なくなり軽量化効果が得られない。
【００４０】
（５）ポリオレフィン系樹脂について
（５）ポリオレフィン系樹脂としては、経済性、汎用性、低比重の観点から、ポリプロピレン系樹脂又はポリエチレン系樹脂が好ましく、特にポリプロピレン系樹脂が好ましい。ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレンを主成分とするものである。ポリプロピレンとしては、プロピレン単独重合体又はプロピレンとプロピレン以外のオレフィンとの共重合体が挙げられる。プロピレン以外のオレフィンとしては、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等エチレン又は炭素数４〜８のオレフィンが挙げられる。中でも、エチレンが好ましい。共重合体は、ブロック共重合体であっても、ランダム共重合体であってもよい。
【００４１】
例えば、アイソタクチックポリプロピレン等の単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体等のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−ブテンブロック共重合等のプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体等が挙げられる。また、これらのブレンド物が挙げられる。
【００４２】
（５）ポリオレフィン系樹脂は、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠して測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ：２３０℃、２１６０ｇ）が、通常０．１〜６０ｇ／１０分であり、より好ましくは１〜５５ｇ／１０分である。
【００４３】
第二発明のポリアミド樹脂組成物における、（５）ポリオレフィン系樹脂の配合量は、１〜４０ｗｔ%であり、好ましくは５〜３５ｗｔ%、特に好ましくは１０〜３５ｗｔ%である。配合量が１ｗｔ％未満では、殆ど軽量化効果が得られない。４０ｗｔ％を超えると、物性低下が大きくなり、ポリアミドマトリクスを部分的又は全体的に維持させるのが困難である。
【００４４】
（６）酸変性ポリオレフィン系樹脂について
（６）酸変性ポリオレフィン系樹脂は、第二発明のポリアミド樹脂組成物に添加することにより、ポリアミド樹脂と未変性ポリプロピレン系樹脂との界面強度を向上させることができ相溶化剤となすものである。
【００４５】
（６）酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、第一発明の「（２）酸変性ポリオレフィン系樹脂について」の項で例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００４６】
第二発明のポリアミド樹脂組成物における、（６）酸変性ポリオレフィン系樹脂の配合量は、１〜４０ｗｔ%であり、好ましくは５〜３５ｗｔ%、特に好ましくは１０〜３５ｗｔ%である。配合量が１ｗｔ％未満では、殆ど軽量化効果が得られず、ポリアミド・未変性ポリプロピレンとの良好な相溶化が得られない。４０ｗｔ％を超えると、物性低下が大きくなり、ポリアミドマトリクスを部分的又は全体的に維持させるのが困難である。
【００４７】
（７）黒鉛粉末について
第二発明のポリアミド樹脂組成物において、（７）黒鉛粉末は、第一発明の（３）黒鉛粉末と同様に、第二発明のポリアミド樹脂組成物から得られる成形体の反り・変形を防止し、強度・剛性を付与する成分である。
【００４８】
（７）黒鉛粉末としては、第一発明の「（３）黒鉛粉末について」の項で例示したものと同様のものを挙げることができる。
【００４９】
（７）黒鉛粉末は、第一発明の（３）黒鉛粉末と同様に、第二発明のポリアミド樹脂組成物中でアスペクト比（平均粒径/平均厚み）が平均３０以上３００未満、好ましくは平均３０以上２００未満、より好ましくは平均３０以上１５０未満で分散している。（７）黒鉛粉末のアスペクト比が平均３０未満では補強効果が十分に発揮されず、平均３００以上であれば、補強効果は十分に発揮できるものの耐衝撃性の低下が大きくなり、製品として割れ・折れが発生するため好ましくない。実用上、アスペクト比が平均１００付近であれば補強効果が十分にあり耐衝撃性とのバランスが取れ製品として実用化できる。尚、（７）黒鉛粉末のアスペクト比は、第一発明の（３）黒鉛粉末と同様の方法で求める。
【００５０】
第二発明のポリアミド樹脂組成物における、（７）黒鉛粉末の配合量は、１〜３０ｗｔ％であり、好ましくは１０〜２５ｗｔ％であり、特に好ましくは１５〜２５ｗｔ%である。配合量が１ｗｔ％未満では、反り低減効果が期待できずかつ剛性不足となる。３０ｗｔ％を超えると、組成物又は組成物から得られる成形体自体の密度が大きくなり（重くなる）、黒鉛粉末を用いる利点（低密度）が損なわれる。
【００５１】
以上説明した第一発明及び第二発明のポリアミド樹脂組成物（以下、これらを併せて本発明のポリアミド樹脂組成物ともいう）は、これらから得られる成形体の、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に準拠して測定される曲げ弾性率が５．０ＧＰａ以上である事が好ましい。曲げ弾性率が５．０ＧＰａ未満であると、製品上剛性が不足し好ましくない。
また、本発明のポリアミド樹脂組成物から得られる成形体の燃焼残渣測定試験における、ポリアミド樹脂組成物由来の燃焼残渣は、好ましくは３％以下であり、特に好ましくは１％以下である。燃焼残渣が３％超えると、焼却残渣が増え熱エネルギーへの回収が減る他、残渣の埋め立て等による環境負荷が甚大である。
【００５２】
本発明のポリアミド樹脂組成物は、通常、次のようにして製造することができる。
先ず、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂、黒鉛粉末、及び任意成分として以下に説明する種々の添加剤を用意する。
次に、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂、黒鉛粉末、及び任意成分としての添加剤の混合を行う。上記原料を混合（ドライブレンド）後、押出機で溶融混練することで製造することができる。押出機は、二軸押出機、単軸押出機、多軸押出機、バンバリミキサー、ロールミキサー、ニーダー等の公知のものが使用できる。高濃度で黒鉛粉末と樹脂を溶融混練（マスターバッチ化）後、ドライペレットブレンドや溶融混練等の手法を用いて希釈させても良い。上記混合（ドライブレンド）後、押出機で溶融混練することで製造することができる。押出機としては、単軸押出機、二軸押出機等の公知のものが使用できる。
混合の順序は特に制限されず、全てを同時に混合してもよいし、予め混合しておいた複数の成分を他の成分と混合してもよいし、或いはまた予め混合しておいた複数の成分同士をさらに混合してもよい。尚、黒鉛粉末については、他の原料とともに混合投入しても、別途サイドフィードから投入してもよい。その他、特開昭６２−６０６２５号公報、特開平１０−２６４１５２号公報、国際公開第ＷＯ９７／１９８０５号公報等に記載の方法を用いることもできる。
また、混合は以下の条件で行うことが好ましい。
１．設定温度：通常２２０〜３１０℃、好ましくは２２０〜２９０℃
２．回転数：通常１００〜３５０ｒｐｍ、好ましくは２００〜３５０ｒｐｍ
３．吐出量：通常１〜３０ｋｇ／ｈ、好ましくは１〜１５ｋｇ／ｈ
４．スクリュー構成：強練が好ましい。強練とは、従来よりも強めに練り、適当なアスペクト比になるように調整したものである。具体的には、ニーディングディスクの組み合わせや配置によるもので、充満率を上げ、よりせん断を掛けるためにレイアウトを設計したものである。一例として、強練とは、3箇所以上の複数の混練ゾーンを設けて、３ステージ以上で練ったものであり、滞留時間を長くしたものである。また弱練とは、強練よりも弱い練り方をいい、強練より少ないステージ数で練ったものであり、滞留時間も強練よりも短いものである。
【００５３】
本発明のポリアミド樹脂組成物には、上記成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲内において、種々の添加剤を配合することができる。配合することができる添加剤としては、例えば、耐熱剤、着色剤、酸化防止剤、金属不活性剤、カーボンブラック、増核剤、離型剤、滑剤、耐電防止剤等が挙げられる。
【００５４】
本発明のポリアミド樹脂組成物は、内燃機関の吸気系部品の原料として好適に使用できる。吸気系部品としては、内燃機関の吸気通路を構成するエアダクト、内燃機関の吸気通路に設けられ、吸気騒音を低減するレゾネータ若しくはサイドブランチ、内燃機関の吸気通路中のダストを除去するエアクリーナ等が例示される。また、エンジンカバーやシリンダーヘッドカバー等の部品にも展開できる。
本発明のポリアミド樹脂組成物から得られる自動車エンジンルーム内部品は、十分な強度・剛性と寸法安定性を有し、かつ高温時の剛性を付与している。また、無機フィラーとして黒鉛粉末を使用しているため、燃焼残渣がほとんど無く、サーマルリサイクル性に優れる（燃焼による熱エネルギーでの回収に優れる）。
【実施例】
【００５５】
実施例及び比較例の組成物に使用した成分は以下の通りである。
１．ナイロン樹脂
ナイロン樹脂（ポリアミドＰＡ６）：１０１３Ｂ（宇部興産社製）
ナイロン樹脂（ポリアミドＰＡ６６）：２０２０B（宇部興産社製）
【００５６】
２．ポリプロピレン系樹脂
ポリプロピレン（ＰＰ）：Ｊ−７０４ＵＧ（プライムポリマー社製  ＭＦＲ５ｇ／１０分）
【００５７】
３．酸変性ポリプロピレン系樹脂
マレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ−ＰＰ）：ＺＰ６４８（プライムポリマー社製  ＭＦＲ５５ｇ／１０分）
【００５８】
４．酸変性ポリエチレン系樹脂
マレイン酸変性ポリエチレン（ＭＡＨ−ＰＥ）：Ｆ３０００（宇部丸善ポリエチレン社製）
【００５９】
５．黒鉛粉末
ＣＭＸ−２０Ｈ（日本黒鉛工業社製、膨張化黒鉛粉末、平均粒径３３μｍ、嵩密度０．０８ｇ／ｃｍ３）
ＳＰ−１０（日本黒鉛工業社製、鱗状黒鉛粉末、平均粒径３１μｍ、嵩密度０．１８ｇ／ｃｍ３）
ＳＰ−１７５（日本黒鉛工業社製、黒鉛、平均粒径１６μｍ、嵩密度０．３１ｇ／ｃｍ３）
【００６０】
６．タルク
ＬＳ４０８Ｔ（宇部マテリアルズ社製、平均粒径１３μｍ、嵩密度０．４０ｇ／ｃｍ３）
【００６１】
実施例及び比較例の組成物の特性の測定方法は以下の通りである。
１．アスペクト比
以下の方法により黒鉛粉末の平均粒径と平均厚みを求め、平均粒径／平均厚みをアスペクト比とした。
【００６２】
（１）黒鉛粉末の平均粒径
無酸素雰囲気中（簡易的密閉容器内）の加熱炉で樹脂成分を昇華させた後の残渣分をＪＩＳ Ｒ１６２９に準拠し、レーザー回析散乱法で測定した。
【００６３】
（２）黒鉛粉末の平均厚み
射出成形された試験片の厚み方向より観察した複数のSEM画像から黒鉛厚みを測定した。
【００６４】
２．比重
ＪＩＳ  Ｋ５１０１に準拠し静置法で測定した。
【００６５】
３．機械物性
（１）引張り強さ及び伸び：ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に準拠した方法にて測定した。
（２）曲げ強さ及び曲げ弾性率：ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に準拠した方法にて測定した。
（３）アイゾット衝撃強さノッチ付き：ＡＳＴＭ  Ｄ２５６に準拠した方法にて測定した。
【００６６】
４．灰分量（燃焼残渣）
実施例又は比較例で得られた組成物を溶融混練法によりペレットを製造した。このペレットを用いて以下の手順で灰分量を測定した。
（１）坩堝の重量を測定し、この重量をＷ０とした。
（２）坩堝に灰分量を測定するペレットを入れ、重量を測定し、この重量をＷ１とした。
（３）坩堝ごとマッフル炉へ入れ、１０００℃で灰化を行なった。
（４）灰化終了後、装置より坩堝を取り出し重量を測定し、この重量をＷ２とした。
（５）以下の式より灰分量を計算した。
灰分量〔％〕＝（Ｗ２−Ｗ０）／（Ｗ１−Ｗ０）×１００
尚、測定には以下の機器を使用した。
（１）電子天秤：研精工業株式会社製 ＥＲ１８０Ａ
（２）マッフル炉：ヤマト科学株式会社製 Ｍｕｆｆｌｅ Ｆｕｒｎａｃｅ ＦＰ ３１０
【００６７】
実施例１
ポリアミド樹脂（ナイロン６）（１０１３Ｂ）４８ｗｔ％、未変性ポリプロピレン（Ｊ７０４ＵＧ）１５ｗｔ％、酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ−ＰＰ）（ＺＰ６４８）１５ｗｔ％、及び黒鉛粉末（膨張化黒鉛）ＣＭＸ−２０Ｈ  ２２ｗｔ％を、混合してポリアミド樹脂組成物を製造した。混合条件は、東芝機械製混練機：ＴＥＭ３５Ｂを用いて、設定温度２３０℃、スクリュー回転数３００ｒｐｍ、吐出量を１０ｋｇ／ｈ、スクリュー構成を強練とした。尚、強練は、３ステージで練り、滞留時間は約２分とした。得られた組成物について、比重、引張り試験、曲げ試験、衝撃試験、樹脂中の黒鉛粉末のアスペクト比、及び燃焼残渣（灰分量）を測定した。結果を表１に示す。
【００６８】
実施例２
実施例１において、混合条件：吐出量を１２ｋｇ／ｈに変えた他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
実施例３
実施例１において、混合条件：吐出量１５ｋｇ／ｈに変えた他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７０】
実施例４
実施例１において、黒鉛粉末をＳＰ−１０に変え、ポリアミド樹脂（ナイロン６）、未変性ポリプロピレン（Ｊ７０４ＵＧ）、及び酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ−ＰＰ）（ＺＰ６４８）の組成比率を変えた他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
実施例５
実施例１において、未変性ポリプロピレン（Ｊ７０４ＵＧ）の配合分を酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ−ＰＰ）（ＺＰ６４８）に置き換えた他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７２】
実施例６
実施例１において、ポリアミド樹脂（ナイロン６）をポリアミド樹脂（ナイロン６６）に変えた他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７３】
比較例１
実施例４において、黒鉛粉末をＣＭＸ−２０Ｈに変え、スクリュー構成を弱練とした他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。尚、弱練は、１ステージで練り、滞留時間は約１分とした。
【００７４】
比較例２
実施例３において、黒鉛粉末をＳＰ−１０に変え、スクリュー構成を弱練とした他は実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７５】
比較例３
実施例１において黒鉛粉末をＳＰ−１７５に変えた他は、実施例１と同様にしてポリアミド樹脂組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７６】
比較例４
組成物の配合をポリアミド樹脂（ナイロン６）６０ｗｔ％及びタルク（ＬＳ−４０８Ｔ）４０ｗｔ％に変えた他は実施例と同様にして組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７７】
比較例５
組成物の配合を未変性ポリプロピレン樹脂（Ｊ７０４ＵＧ）６０ｗｔ％及びタルク（ＬＳ−４０８Ｔ）４０ｗｔ％に変えた他は実施例と同様にして組成物を製造し、これを評価した。結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
2010254823.tif 000002
【００７９】
表１から、実施例の１〜３は、従来技術の比較例４〜５に比べ、残渣量が少なく、サーマルリサイクル性（熱エネルギーの回収）に優れる。また比重が低く軽量化できる上、製品上十分な剛性を有している。これらは、比重と曲げ弾性率の測定値から確認ができる。
【００８０】
表１から、実施例の１〜３では、混合条件：吐出量を変化させてポリアミド樹脂組成物を製造したが、吐出量が少ない方が装置内での滞留時間が長くなり、黒鉛粉末が分散化され、曲げ弾性率が向上していることが分かる。このことは、ポリアミド樹脂中における黒鉛粉末のアスペクト比から確認ができる。
【００８１】
表１から、実施例１は、比較例２と３に比して、曲げ弾性率が高い事が分かる。これは、膨張化黒鉛を用いることで、より分散化された黒鉛が、ポリアミド樹脂中に分散し、高アスペクト比な状態で存在することで曲げ弾性率の向上に寄与するためであると考えられる。
【００８２】
但し、膨張化黒鉛を用いても実施例４と比較例１に示す通り、曲げ弾性率は向上してない。これは、曲げ弾性率の向上が、原料の違いによる物性発現ではなく、ポリアミド樹脂中に分散している黒鉛粉末のアスペクト比が起因しているためと考えられる。
【００８３】
また表１から実施例５では、実施例１におけるポリオレフィン系樹脂を未変性ポリプロピレン及び酸変性ポリプロピレンの併用系から、酸変性ポリプロピレンの単独系に変更してポリアミド樹脂組成物を製造し、また、実施例６では、実施例１におけるポリアミド樹脂をナイロン６からナイロン６６に変更して、ポリアミド樹脂組成物を製造したが、実施例１〜３と同等の結果が得られた。
【００８４】
図１及び２に、ポリアミド樹脂組成物中における黒鉛粉末の分散状態の写真を示す。図１は実施例１の黒鉛粉末の写真である。図２は比較例２の黒鉛粉末の写真である。この写真から、分散状態の違いがはっきりと確認できる。図１では、黒鉛粉末が薄く全体に分散しており、図２では、粒状部分が確認できる。曲げ剛性を十分に発揮させるためには薄片化された黒鉛粉末がポリアミド樹脂中に分散していないと向上せず、また単純に薄片化させただけでは十分な曲げ剛性は得られないことが確認できる。このことは、ポリアミド樹脂中に分散した黒鉛粉末のアスペクト比が影響していると考えられる。
【００８５】
従って、高アスペクト比な状態で分散された黒鉛粉末を含む本発明のポリアミド樹脂組成物は、低比重化はもちろんの事、高強度・高剛性を発揮する。
即ち、本発明の熱可塑性樹脂は、剛性が高いため、これを用いた製品の薄肉化が可能であり、製品重量の低減につながる
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のポリアミド樹脂組成物は、内燃機関の吸気系部品に使用できる。特に、内燃機関の吸気通路を構成するエアダクト、内燃機関の吸気通路に設けられ吸気騒音を低減するレゾネータ又はサイドブランチ、及び内燃機関の吸気通路中のダストを除去するエアクリーナ等に好適に使用できる。また技術の応用として自動車にエンジンルーム内の部品として、エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー等が挙げられ、自動車の軽量化へ寄与させることができる。
【図１】
2010254823.tif 000003
【図２】
2010254823.tif 000004